电路理论课件-简单非线性电路.pptVIP

* 二、网孔电流方程的列写 注: 建立网孔电流方程，要求非线性电阻是流控的。 * 非线性电阻电路方程的一般形式为 非线性代数方程一般难以得到解析解。 * 12.3 非线性电阻电路的图解法 非线性电阻的串联 1 曲线相加法: 确定二端网络端口的伏安特性曲线 简称DP图 * 由KCL得 由KVL得 * 串联的曲线相加法: 某一端口电流下的端口电压等于该端口 电流下两电阻上电压之和 ，从图解角度 看，同一电流下的两曲线上的电压相加。 通过取一系列两个电阻共同允许的电流 值，可逐点求出DP图 。 * 根据对偶原理，把在同一电压下两条曲线上的 电流相加，通过取一系列两个电阻共同允许的电压 值，可逐点求出DP图。 非线性电阻的并联 * 解 例1 求图示电路的伏安特性曲线。 D为理想二极管 * 共同允许的电流范围 * 例2 求图示电路的伏安特性曲线。 D为理想二极管 解 * 共同允许的电压范围 * 2 曲线相交法: 确定简单非线性电阻电路的工作点 非线性电阻的VAR为 * 由KVL得 两曲线的交点Q就 是所要求的工作点。 * 例1. 求图示电路中非线性电阻消耗的功率。 * 解：将线性二端网络用其戴维南等效电路代替 * 线性二端网络的端口伏安关系为 电路的工作点为 则非线性电阻消耗的功率为 * 例 图示电路中，已知非线性电阻的特性方程为 ，求电压 * （1）求开路电压 由KVL得 解之得 所以 * 所以 （2）求戴维南等效电阻 * 所以 （3）求电压 解之得 （舍去） * 12.4 小信号分析法 小信号分析法是工程上分析非线性电路的一种重 要方法 。下面通过典型的电路引出小信号分析法。 设非线性电阻的VAR为 * 对于任一时刻 为时变电压源 为直流电压源 时变电源 称为小信号。 * * * * * * * * * * * * * * * 简单非线性电路 * * * 主要内容 1 非线性二端元件 3 非线性电阻电路的图解法 5 分段线性化法 2 非线性电阻电路方程 4 非线性电阻电路小信号分析法 * 12.1 非线性二端元件 如果电阻元件的伏安特性曲线不是 平面上通过原点的直线，称之为非线性电阻元件。 1 非线性电阻元件 非线性电阻的电路符号为 * 伏安特性具有单调特性的电阻 单调电阻: 单调电阻的典型例子是 结二极管 特性方程为 * 电流能表示成电压的单值函数的电阻 压控电阻: 压控电阻的典型例子是隧道二极管 由于隧道二极管的特性曲线呈 型，具有一段 曲线上各点斜率均为负。又称为 型负阻器件 * 电压能表示成电流的单值函数的电阻 流控电阻: 流控电阻的典型例子是发光二极管 此流控电阻又称为 型负阻器件 * 多值电阻: 一些电流对应多个电压值 ，而某些 电压对应多个电流值的电阻。 多值电阻的典型例子是理想二极管 * 理想二极管的伏安关系为 对所有的 对所有的 理想二极管正向偏置时，相当于闭合开关（短路）；反向偏置时，相当于打开的开关（断路）。 * 静态电阻和动态电阻 静态电阻定义为 动态电阻定义为 * 说明:多数非线性电阻当两端施加的电压方向不同时， 流过它的电流不同，此非线性电阻为单向元件； 而线性电阻的特性与元件电压或电流方向无关， 线性电阻为双向元件。 注：在使用单向元件时，必须区分元件的端钮。 * 2 非线性电感元件 定义：如果一个电感元件的韦安特性不是过原点的一 条直线，此电感元件为非线性电感。 非线性电感的电路符号为: 分类： 单调电感 流控电感 链控电感 多值电感 * 静态电感 动态电感 * 3 非线性电容元件 定义：如果一个电容元件的库伏特性不是过原点的一 条直线，此电容元件为非线性电容。 非线性电容的电路符号为: 分类： 单调电容 压控电容 荷控电容 多值电容 * 静态电容 动态电容 * 12.2 非线性电阻电路的方程 无论是线性电路还非线性电路，建立电路 方程的基本依据是电路的两类约束。下面通过例 题说明如何建立非线性电阻电路的方程。 例 图示电路中，非线性电阻的伏安关系分别为 列写电路的节点电压方程。 1 节点电压方程的列写 * 解 电阻元件VAR为 * 注: 建立节点电压方程，要求非线性电阻是压控的。 * 2 网孔电流方程的列写 例 图示电路中，非线性电阻特性方程分别为 列写该电路的网孔电流方程。 * 二、网孔电流方程的列写 解